阅读说明：本技术 一种疏浚底泥资源化利用方法及应用 (Dredged sediment resource utilization method and application ) 是由 朱聪旭 张寒露 胡丽娟 李晓华 焦迎乐 郝立新 王冰 司文青 李知声 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种疏浚底泥资源化利用方法及应用,首先将疏浚底泥在干燥箱充分干燥并通过机械研磨为粉状,将粉状疏浚底泥过网孔筛制得SJ粉；然后将SJ粉、碳酸钙、碳酸钡、聚乙二醇、去离子水按照一定比例混合均匀配制为SJ釉浆,采用浸釉或刷釉法将SJ釉料施加于素烧陶瓷坯体表面,将施有SJ釉素坯充分干燥后置于程序可控高温炉中在还原气氛条件下烧制,得到表面光滑的陶瓷釉产品。(The invention discloses a dredged sediment resource utilization method and application, firstly, the dredged sediment is fully dried in a drying box and is mechanically ground into powder, and the powder dredged sediment is screened by a mesh screen to prepare SJ powder; then SJ powder, calcium carbonate, barium carbonate, polyethylene glycol and deionized water are uniformly mixed according to a certain proportion to prepare SJ glaze slurry, an SJ glaze material is applied to the surface of the biscuit firing ceramic blank by adopting a glaze dipping or glaze brushing method, the biscuit with the SJ glaze is fully dried and then placed in a program-controlled high-temperature furnace to be fired under the condition of reducing atmosphere, and a ceramic glaze product with a smooth surface is obtained.)

一种疏浚底泥资源化利用方法及应用

技术领域

本发明涉及传疏浚底泥的回收及其再利用技术领域，具体涉及一种疏浚底泥资源化利用方法及应用。

背景技术

目前，随着国家对水质水体问题的日益重视，因疏浚工程产生的疏浚底泥量日益增加，然而对于疏浚底泥的处置却有很大问题。疏浚底泥的常规处理方法有堆放、吹填和海洋抛泥等，这些处理方法在解决了疏浚底泥出路问题的同时，也引来了其他的问题，所以对于疏浚底泥的回收与再利用显得愈发关键。疏浚底泥中含有大量的硅酸盐以及其他金属离子，通过添加其他的矿物原料，使其在高温环境下可能发生玻化，从而开发新的疏浚底泥资源化利用方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种疏浚底泥资源化利用方法及应用，能够在简单条件下，将疏浚底泥制备出具有不同呈色效果的陶瓷釉产品，达到疏浚底泥的环保资源化再利用。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种疏浚底泥资源化利用方法，包括如下步骤：

步骤1，将疏浚底泥在干燥箱充分干燥后通过机械研磨为粉状，将粉状疏浚底泥过180目网孔筛制得SJ粉；

步骤2，将SJ粉、碳酸钙、碳酸钡、聚乙二醇、去离子水按照一定比例混合均匀配制为SJ釉浆；

步骤3，将陶瓷素坯放入程序可控高温炉中，在空气气氛条件下，设定升温速率为5℃/min升温至880℃保温30min后随炉冷却，得到素烧陶瓷坯体；

步骤4，采用浸釉或刷釉法将步骤2制得的SJ釉浆施加于步骤3制得的素烧陶瓷坯体表面，在鼓风干燥箱充分干燥后得到干燥施SJ釉陶瓷素坯；

步骤5，将干燥施SJ釉陶瓷素坯置于程序可控高温炉中在还原气氛条件下烧制，得到表面光滑的陶瓷釉产品。

优选的，所述步骤1中在干燥箱干燥温度为80~100 ℃，干燥时间为12~24 h，机械研磨为在玛瑙研钵中顺时针-逆时针交替研磨1~3 h。

优选的，所述步骤2中SJ粉、碳酸钙、碳酸钡、聚乙二醇、去离子水按照质量比为SJ粉：碳酸钙：碳酸钡：聚乙二醇：去离子水=(10~15):(0.2~1.0):(0.2~1.0):(1~1.5):15 的比例配制并在300 r/min的条件下磁力搅拌1~3h，得到SJ釉浆。

优选的，所述步骤2中的聚乙二醇为聚乙二醇6000。

优选的，所述步骤4中陶瓷素坯的的配方为高岭土60%、石英26%、长石14%。

优选的，所述步骤4中施SJ釉陶瓷素坯充分干燥条件为将施SJ釉陶瓷素坯放入鼓风干燥箱，设定温度为80~100 ℃条件下干燥10~18h。

优选的，所述步骤4中施SJ釉陶瓷素坯的釉层厚度为0.8~1.2 mm。

优选的，所述步骤5中施SJ釉陶瓷素坯烧制温度为1280~1310 ℃，升温速率为3~5℃/min，烧制过程中的保温时间为20~30 min，且烧制后随炉冷却。

优选的，所述步骤5中烧制过程中的还原性气氛为95%Ar+5%H₂混合气氛。

一种疏浚底泥资源化的应用，所述疏浚底泥资源化利用方法可应用于陶瓷釉料的制备。

附图说明

图1为本发明实施例1的宏观呈色效果图；

图2为本发明实施例1的紫外可见反射率光谱；

图3为本发明实施例2的宏观呈色效果图；

图4为本发明实施例3的宏观呈色效果图；

图5为本发明实施例4的宏观呈色效果图；

图6为本发明实施例5的宏观呈色效果图；

图7为本发明实施例6的宏观呈色效果图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下面各实施例中未注明具体条件的试验方法，均按照本领域的常规方法和条件进行，所用的材料若无特殊说明均为市售。

实施例1

一种疏浚底泥资源化利用方法及应用，包括如下步骤：

步骤1，将疏浚底泥放入鼓风干燥箱，在80 ℃干燥24 h，然后在玛瑙研钵中顺时针-逆时针交替研磨2 h，然后将粉状疏浚底泥过180目网孔筛制得SJ粉；

步骤2，按照质量比为SJ粉：碳酸钙：碳酸钡：聚乙二醇：去离子水=10:0.2:1.0:1.0:15的比例配制混合原料，并将混合原料在300 r/min的条件下磁力搅拌1h，得到SJ釉浆；

步骤3，按照陶瓷素坯的的配方为高岭土60%、石英26%、长石14%制备陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入程序可控高温炉中，在空气气氛条件下，设定升温速率为5℃/min升温至880℃保温30min后随炉冷却，得到素烧陶瓷坯体；

步骤4，采用浸釉将步骤2制得的SJ釉浆施加于步骤3制得的素烧陶瓷坯体表面，釉层厚度约为1 mm，然后将施SJ釉陶瓷素坯充分干燥条件为将施SJ釉陶瓷素坯放入鼓风干燥箱，设定温度为80 ℃条件下干燥18h，得到干燥施SJ釉陶瓷素坯；

步骤5，将干燥施SJ釉陶瓷素坯置于程序可控高温炉中在还原气氛(95%Ar+5%H₂)条件下烧制，烧制温度为1280 ℃，升温速率为3 ℃/min，保温时间为30 min，冷却条件为随炉冷却，得到表面光滑具有浅红色呈色的陶瓷釉产品。

图1给出采用实施例1的方法制备出的表面光滑的陶瓷釉产品宏观效果图，该釉层呈现浅红色；釉层色坐标分别为L*=30.9，a*=5.87，b*=0.55，其中L*代表亮度，a*代表(+红，-绿)，b*代表(+黄，-蓝)，另外，釉层光泽度好、釉质莹润且具有一定玉质感，没有针孔、橘釉等缺陷。图2给出了该实例釉层的紫外可见反射率光谱，从图中可知，样品在600~650nm波长范围内有一个明显的反射率峰，对应红色的波段，从样品的色空间坐标及对不同波长反射率进一步证明采用实施例1的方法制备得到的陶瓷釉呈现浅红色。

实施例2

一种疏浚底泥资源化利用方法及应用，包括如下步骤：

步骤1，将疏浚底泥放入鼓风干燥箱，在90 ℃干燥20 h，然后在玛瑙研钵中顺时针-逆时针交替研磨3 h，然后将粉状疏浚底泥过180目网孔筛制得SJ粉；

步骤2，按照质量比为SJ粉：碳酸钙：碳酸钡：聚乙二醇：去离子水=15:1.0:0.5:1.2:15的比例配制混合原料，并将混合原料在300 r/min的条件下磁力搅拌2h，得到SJ釉浆；

步骤3，按照陶瓷素坯的的配方为高岭土60%、石英26%、长石14%制备陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入程序可控高温炉中，在空气气氛条件下，设定升温速率为5℃/min升温至880℃保温30min后随炉冷却，得到素烧陶瓷坯体；

步骤4，采用浸釉将步骤2制得的SJ釉浆施加于步骤3制得的素烧陶瓷坯体表面，釉层厚度为0.8 mm，然后将施SJ釉陶瓷素坯充分干燥条件为将施SJ釉陶瓷素坯放入鼓风干燥箱，设定温度为90 ℃条件下干燥10h，得到干燥施SJ釉陶瓷素坯；

步骤5，将干燥施SJ釉陶瓷素坯置于程序可控高温炉中在还原气氛(95%Ar+5%H₂)条件下烧制，烧制温度为1300 ℃，升温速率为4 ℃/min，保温时间为20 min，冷却条件为随炉冷却，得到表面光滑具有草青色呈色的陶瓷釉产品。

图3给出采用实施例2的方法制备出的陶瓷釉产品宏观效果图，由图3可知该釉层呈现草青色；釉层色坐标分别为L*=32.48，a*=-1.9，b*=5.88，其中L*代表亮度，a*代表(+红，-绿)，b*代表(+黄，-蓝)，另外，釉层光泽度好、釉质莹润且具有一定玉质感，没有针孔、橘釉等缺陷。

实施例3

一种疏浚底泥资源化利用方法及应用，包括如下步骤：

步骤1，将疏浚底泥放入鼓风干燥箱，在80 ℃干燥24 h，然后在玛瑙研钵中顺时针-逆时针交替研磨2 h，然后将粉状疏浚底泥过180目网孔筛制得SJ粉；

步骤2，按照质量比为SJ粉：碳酸钙：碳酸钡：聚乙二醇：去离子水=12:1.2:0.2:1.5:15的比例配制混合原料，并将混合原料在300 r/min的条件下磁力搅拌2h，得到SJ釉浆；

步骤3，按照陶瓷素坯的的配方为高岭土60%、石英26%、长石14%制备陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入程序可控高温炉中，在空气气氛条件下，设定升温速率为5℃/min升温至880℃保温30min后随炉冷却，得到素烧陶瓷坯体；

步骤4，采用浸釉将步骤2制得的SJ釉浆施加于步骤3制得的素烧陶瓷坯体表面，釉层厚度约为1.2 mm，然后将施SJ釉陶瓷素坯充分干燥条件为将施SJ釉陶瓷素坯放入鼓风干燥箱，设定温度为100 ℃条件下干燥10h，得到干燥施SJ釉陶瓷素坯；

步骤5，将干燥施SJ釉陶瓷素坯置于程序可控高温炉中在还原气氛(95%Ar+5%H₂)条件下烧制，烧制温度为1310 ℃，升温速率为3 ℃/min，保温时间为20 min，冷却条件为随炉冷却，得到表面光滑具有黄绿色呈色的陶瓷釉产品。

图4给出采用实施例3的方法制备出的陶瓷釉产品宏观效果图，该釉层呈现黄绿色；釉层色坐标分别为L*=25.6，a*=-7.98，b*=1.29，其中L*代表亮度，a*代表(+红，-绿)，b*代表(+黄，-蓝)，另外，釉层光泽度好、釉质莹润且具有一定玉质感，没有针孔、橘釉等缺陷。

实施例4

一种疏浚底泥资源化利用方法及应用，包括如下步骤：

步骤1，将疏浚底泥放入鼓风干燥箱，在90 ℃干燥20 h，然后在玛瑙研钵中顺时针-逆时针交替研磨2 h，然后将粉状疏浚底泥过180目网孔筛制得SJ粉；

步骤2，按照质量比为SJ粉：碳酸钙：碳酸钡：聚乙二醇：去离子水=15:0.7:0.2:1.2:15的比例配制混合原料，并将混合原料在300 r/min的条件下磁力搅拌1h，得到SJ釉浆；

步骤3，按照陶瓷素坯的的配方为高岭土60%、石英26%、长石14%制备陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入程序可控高温炉中，在空气气氛条件下，设定升温速率为5℃/min升温至880℃保温30min后随炉冷却，得到素烧陶瓷坯体；

步骤4，采用浸釉将步骤2制得的SJ釉浆施加于步骤3制得的素烧陶瓷坯体表面，釉层厚度约为1 mm，然后将施SJ釉陶瓷素坯充分干燥条件为将施SJ釉陶瓷素坯放入鼓风干燥箱，设定温度为80 ℃条件下干燥18h，得到干燥施SJ釉陶瓷素坯；

步骤5，将干燥施SJ釉陶瓷素坯置于程序可控高温炉中在还原气氛(95%Ar+5%H₂)条件下烧制，烧制温度为1300 ℃，升温速率为3 ℃/min，保温时间为30 min，冷却条件为随炉冷却，得到表面光滑具有黄绿色呈色的陶瓷釉产品。

图5给出采用实施例4的方法制备出的陶瓷釉产品宏观效果图，该釉层呈现黄绿色；釉层色坐标分别为L*=27.6，a*=-6.48，b*=2.98，其中L*代表亮度，a*代表(+红，-绿)，b*代表(+黄，-蓝)，另外，釉层光泽度好、釉质莹润且具有一定玉质感，没有针孔、橘釉等缺陷。

实施例5

一种疏浚底泥资源化利用方法及应用，包括如下步骤：

步骤1，将疏浚底泥放入鼓风干燥箱，在80 ℃干燥24 h，然后在玛瑙研钵中顺时针-逆时针交替研磨2 h，然后将粉状疏浚底泥过180目网孔筛制得SJ粉；

步骤2，按照质量比为SJ粉：碳酸钙：碳酸钡：聚乙二醇：去离子水=10:0.8:1.0:1.0:15的比例配制混合原料，并将混合原料在300 r/min的条件下磁力搅拌1h，得到SJ釉浆；

步骤3，按照陶瓷素坯的的配方为高岭土60%、石英26%、长石14%制备陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入程序可控高温炉中，在空气气氛条件下，设定升温速率为5℃/min升温至880℃保温30min后随炉冷却，得到素烧陶瓷坯体；

步骤4，采用浸釉将步骤2制得的SJ釉浆施加于步骤3制得的素烧陶瓷坯体表面，釉层厚度约为1 mm，然后将施SJ釉陶瓷素坯充分干燥条件为将施SJ釉陶瓷素坯放入鼓风干燥箱，设定温度为80 ℃条件下干燥18h，得到干燥施SJ釉陶瓷素坯；

步骤5，将干燥施SJ釉陶瓷素坯置于程序可控高温炉中在还原气氛(95%Ar+5%H₂)条件下烧制，烧制温度为1280 ℃，升温速率为3 ℃/min，保温时间为30 min，冷却条件为随炉冷却，得到表面光滑具有草青色呈色的陶瓷釉产品。

图6给出采用实施例5的方法制备出的表面光滑的陶瓷釉产品宏观效果图，该釉层呈现草青色；釉层色坐标分别为L*=35.64，a*=-1.26，b*=6.32，其中L*代表亮度，a*代表(+红，-绿)，b*代表(+黄，-蓝)，另外，釉层光泽度好、釉质莹润且具有一定玉质感，没有针孔、橘釉等缺陷。

实施例6

一种疏浚底泥资源化利用方法及应用，包括如下步骤：

步骤1，将疏浚底泥放入鼓风干燥箱，在80 ℃干燥24 h，然后在玛瑙研钵中顺时针-逆时针交替研磨2 h，然后将粉状疏浚底泥过180目网孔筛制得SJ粉；

步骤2，按照质量比为SJ粉：碳酸钙：碳酸钡：聚乙二醇：去离子水=10:0.4:0.5:1.0:15的比例配制混合原料，并将混合原料在300 r/min的条件下磁力搅拌1h，得到SJ釉浆；

步骤3，按照陶瓷素坯的的配方为高岭土60%、石英26%、长石14%制备陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入程序可控高温炉中，在空气气氛条件下，设定升温速率为5℃/min升温至880℃保温30min后随炉冷却，得到素烧陶瓷坯体；

步骤4，采用刷釉法将步骤2制得的SJ釉浆施加于步骤3制得的素烧陶瓷坯体表面，釉层厚度约为1 mm，然后将施SJ釉陶瓷素坯充分干燥条件为将施SJ釉陶瓷素坯放入鼓风干燥箱，设定温度为80 ℃条件下干燥18h，得到干燥施SJ釉陶瓷素坯；

步骤5，将干燥施SJ釉陶瓷素坯置于程序可控高温炉中在还原气氛(95%Ar+5%H₂)条件下烧制，烧制温度为1280 ℃，升温速率为3 ℃/min，保温时间为30 min，冷却条件为随炉冷却，得到表面光滑具有黄绿色呈色的陶瓷釉产品。

图7给出采用实施例6的方法制备出的表面光滑的陶瓷釉产品宏观效果图，该釉层呈现黄绿色；釉层色坐标分别为L*=35.64，a*=-5.69，b*=2.68，其中L*代表亮度，a*代表(+红，-绿)，b*代表(+黄，-蓝)，另外，釉层光泽度好、釉质莹润且具有一定玉质感，没有针孔、橘釉等缺陷。

需要说明的是，本发明说明书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例1~6相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。